基因枪法导入GUS基因获得小麦条锈菌突变体

 采用基因枪转化法用带有β-葡糖醛酸酶(GUS)报告基因的质粒pGUS6L20转化小麦条锈菌,建立了优化的转化体系;在转化当代的条锈菌中得到了GUS基因瞬时表达的菌株;连续继代转接培养后,在转化后第1代(T1)和第2代(T2)条锈菌中检测到了GUS基因稳定表达的菌株;利用GUS报告基因和毒性标记相结合的方法,经过3代筛选鉴定,在小麦条锈菌中国鉴别寄主尤皮Ⅱ号和抗引655上,各获得1个稳定的毒性突变体,经PCR及PCR-southern blot证实外源片段已整合到毒性突变菌株的基因组中。该研究表明基因枪转化法是获得条锈菌毒性突变体的有效方法。     

紫外线诱导小麦条锈菌毒性突变的研究

 以紫外线照射小麦条锈菌条中29号小种夏孢子诱发突变,用抗病小麦品种筛选毒性突变体,建立了7个毒性突变菌株,毒性突变率为10^-6~10^-4,各突变菌株都能正常感染其筛选品种,其毒性谱不同于任何已知小种。抗源品种群体对突变菌株有明显的抗性分化。研究证实毒性突变是该菌毒性变异的重要途径。     

我国小麦条锈菌寄主范围的研究

 通过温室接种及在栽培草圃和野外进行调查,本研究证实我国小麦条锈菌禾草寄主共有11属62种,其中麦薲草(Elymus tangutorum (Nevski) Hand.-Mazz.)等22种禾草过去国内外尚未见报道可作为该菌的寄主;另外还有16种禾草为国内首次报道的小麦条锈菌寄主。
分小种接种的结果表明,同一禾草材料的感病性,因小种的不同而异;同一小种的致病性也因禾草材料的不同而有所差异。同种但不同来源的禾草材料,对小麦条锈菌的反应也是不尽相同的。     

我国小麦条锈菌生理小种毒性基因及致病性特点分析

 本文首次研究了我国小麦条锈菌生理小种的毒性基因型,探讨了我国小种与国际命名小种的关系,证实了我国条锈菌系具有与世界其它地区菌系所不同的独特致病毒谱,指出条锈菌在中国的流行是一个相对独立的区系。讨论了我国现有小种致病性及毒性基因进化关系。     

小麦条锈菌毒性新菌系研究初报

从田间采集的标样中,首次分离到对具抗病基因(Yr3b、4b)的小麦品种Hybrid4b有稳定毒力的条锈菌菌系。该菌系毒性基因谱宽于条中29号,其致病范围比当前流行小种更广泛,对我国的重要生产品种和主要抗源有较强的苗期和成株期致病性。建议加强对毒性新菌系流行预测研究。     

陇南和阿坝地区小麦条锈菌传播的研究

 研究结果表明,甘肃陇南越夏区条锈菌源的主要传播路线是沿康县至略阳的近正西气流轨道和文县至广元的西北气流轨道,主要对汉中地区和绵阳的大多数地区小麦秋苗吹送,并可波及陕西安康地区和商洛部分地区及四川达县和万县等地。四川阿坝州越夏区菌源的主要传播路线是沿汶川至灌县的西北偏北气流轨道。其菌源与成都平原麦区的关系密切,对绵阳地区的北川、平武和绵竹等地也很重要,并可波及南充、内江及江汉流域等地区。湖北秋苗的初始菌源多来自西北越夏区。     

条锈菌侵染对小麦光合作用和呼吸作用速率的影响

 小麦幼苗叶片受到条锈菌侵染后,净光合速率降低,显症和产孢以后剧烈下降,变化幅度可达健株正常值的50%左右。病株光呼吸速率和暗呼吸速率在侵染初期略有降低,显症和产孢以后急剧上升,光呼吸速率升高幅度可达健株正常值的60-70%,暗呼吸速率可比健株升高1.6-1.7倍以上。随着小麦和条锈菌两者亲和性的增强,上述变化起始略晚,但变化幅度增大。文中讨论了上述病理学变化的意义。     

陇东发现一种小麦条锈菌的天敌昆虫

陇东发现一种小麦条锈菌的天敌昆虫高兆国，吴中堡，鱼洁波，张明科（甘肃省泾川县农技推广中心７４４３００）小麦条锈病是陇东地区小麦的一种重要病害，近几年我们在调查锈病病情时，发现一种取食条锈菌的夏孢子堆，约２ｍｍ长的桔红色小虫，经室内饲养并初步鉴定，确认...     

小麦条锈菌夏孢子阶段核相状况的研究

 本文应用电镜和荧光染色技术对小麦条锈菌夏孢子阶段的细胞核相状况进行了系统研究。观察发现夏孢子通常为双核体,夏孢子萌发的芽管可为双核、三核或四核,但仍以双核芽管为主。尽管在胞间菌丝和吸器母细胞中可观察到典型的双核细胞,但胞间菌丝和吸器母细胞中的多核现象极为普遍。经连续切片观察证实,吸器的细胞核可为双核、三核、四核、五核和六核,一般以四核为主。夏孢子堆中的不同类型的细胞均为双核。上述研究结果表明,小麦条锈菌的细胞核相状况较为复杂,并且显然不向于其它锈菌。关于小麦条锈菌多核现象的生物学意义值得进一步研究。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M852-1抗条锈基因的遗传分析和分子作图

 M852-1是经杂交和回交培育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对我国小麦条锈菌流行小种均表现良好抗性。为明确其抗条锈性遗传规律,本研究选用条锈菌流行小种（类型）CYR29、CYR32、CYR33和Su11-7的单孢菌系对其与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃及BC₁代群体进行遗传分析, 同时应用420对SSR引物对接种CYR32的M852-1/铭贤169 F₂代144个单株作图群体进行抗病基因定位。结果表明,M852-1对供试小种均表现免疫或近免疫,对CYR29的抗锈性由1对显性基因控制,对CYR32、CYR33和Su11-7的抗锈性均由1对隐性基因控制。筛选到3个与抗CYR32基因连锁的SSR标记Xbarc124、Xbarc200和Xgwm429,遗传距离分别为6.3、5.6 和 9.7 cM。根据SSR标记锚定性将该基因定位于小麦2BS染色体,暂命名为YrM852。基因来源、分子标记检测及染色体位点分析表明,YrM852很可能是1个不同于目前已知抗条锈病基因的新基因。     

2006-2010年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态

为了系统监测陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态,2006-2010年采用全国通用的19个鉴别寄主对采自陕西省8个市(区)27个县(区)的1 065份条锈菌标样以及甘肃省天水地区的100份标样进行了鉴定。共监测到已知生理小种(致病类型)30个,分别是条中17、20、21、22、23、27、28、29、30、31、32、33号,Hybrid46类群的HY-4、5、6、7、8、9,水源11类群的水11-1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12和13。其中,条中33号和32号分布范围广,出现频率高,致病性强,为陕西省优势流行小种。其次为水11-4、水11-5、水11-7和条中31号。条中31号之前的小种出现频率低,而且年度间不稳定,已成为次要小种或稀有小种。因此,目前陕西省小麦抗条锈病育种应以条中33号和32号为主要对象,兼顾水11-4、水11-5、水11-7和条中31号。     

2017年我国小麦条锈病流行特点及重发原因分析

2017年小麦条锈病在我国黄淮海麦区大范围流行, 表现出汉水流域及黄淮南部见病时间早、扩散速度快、黄淮海麦区流行范围广等特点。本文在系统总结2017年全国小麦条锈病流行特点的基础上, 分析认为极端暖冬气候、春季多雨适温气候条件和主产麦区缺乏抗性品种等因素是导致2017年我国小麦条锈病大流行的主要原因。     

小麦凝集素类受体激酶TaLecRLK1的鉴定及抗锈病功能分析

凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinase, LecRLKs)是一类在植物应答多种生物/非生物胁迫中发挥重要作用的类受体激酶。本研究在小麦与条锈菌互作的转录组中筛选到1个在小麦与条锈菌非亲和互作中显著上调表达的LecRLKs基因TaLecRLK1。该基因全长2 292 bp,编码蛋白含有1个胞外信号肽、B-lectin结构域、PAN＿AP结构域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域。qRT-PCR分析表明：TaLecRLK1在小麦与条锈菌非亲和互作早期诱导表达,在烟草及小麦原生质体中瞬时表达,TaLecRLK1-GFP定位在细胞膜上。利用大麦条纹花叶病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)沉默TaLecRLK1,接种无毒性条锈菌小种CYR23后,沉默叶片表面产生少量夏孢子堆,组织学观察发现沉默植株中条锈菌菌丝长度增长、侵染点附近活性氧积累面积减少;TaPR1、TaPR2、TaPR5的表达受到抑制,TaCAT和TaSOD则被迅速诱导表达。综上所述,TaLecRLK1对小麦抗条锈病起到正调控作用。     

双重real-time PCR定量测定小麦条锈菌潜伏侵染方法的建立与应用

 小麦条锈病是我国小麦生产上的重要病害之一。为高效准确地定量检测处于潜伏侵染阶段的小麦条锈菌,本研究根据已发表的小麦条锈菌和寄主小麦的引物,设计了各自的探针,建立了双重real-time PCR检测方法。为排除多个引物互作造成的干扰,对小麦条锈菌引物探针体系、小麦体系以及二者的双重real-time PCR体系进行了比较。CT值相关线性回归分析证明,引物之间互作很小,对定量检测无影响。已知浓度样品经梯度稀释,进行灵敏度检测,确定了双重real-time PCR对小麦条锈菌DNA和小麦DNA准确定量测定的最小检测限为0.4 pg和0.5 ng。同时建立了小麦条锈菌和小麦各自的标准曲线。用此方法检测来自两个不同地区的田间样本,得到的分子病情指数(MDI)与随后的发病趋势一致。本研究建立的双重real-time PCR分析方法可靠、高效、低误差,是对本实验室已有小麦条锈菌潜伏期分子检测方法的进一步优化。     

小偃6号高温下抗条锈性的遗传分析

小偃6号是20世纪70年代末利用长穗偃麦草基因育成的小麦品种,具有高温抗条锈性,研究其抗条锈遗传基础,对揭示其抗病机制和培育持久抗病品种有重要意义.本研究采用常规杂交分析方法,在20～22℃条件下,用小麦条锈菌系CY29、CY30、CY31、CY32和Su-4分别接种小偃6号、铭贤169及其杂交F2代各株系幼苗,对小偃6号进行了抗条锈性遗传分析.结果表明,小偃6号对菌系CY31、CY29和Su-4的抗病性是由1显1隐2对基因独立遗传控制;对菌系CY30和CY32的抗病性由2对互补显性基因控制.此研究结果为选育持久抗病品种提供了必要的遗传信息,建议作为抗源在抗病育种中加以利用.     

2002—2014年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态和小麦品种(系)的抗病性

为明确陕西省小麦条锈菌的群体结构、变异动态和新育成小麦品种(系)的抗病性,为病害流行预测、防治以及抗病育种提供依据,本研究于2002—2014年从陕西省8个市(区)的28个县(区)和毗邻的甘肃省、四川省和湖北省部分地区共采集鉴定小麦条锈菌标样2 779份,监测到条锈菌生理小种和致病类型45个,其中,CYR33和CYR32为目前陕西省小麦条锈菌主要流行小种,新致病类型G22-9和G22-14虽然目前出现频率不高,但对贵农系列、92R系列以及Moro均有毒性,且出现频率呈上升趋势。目前小麦条锈菌群体中Hybrid46致病类群和水源11致病类群占绝对优势,这与我国小麦品种抗病基因单一化有较大关系,应加强开发和利用新的、多元化的抗源材料。对2 952份陕西省新育成小麦品种(系)抗病性测试结果表明,其整体抗性水平呈上升趋势。综合条锈菌生理小种监测和抗病性分析结果,目前小麦抗条锈病育种应以抗CYR33和CYR32为主,同时注意对G22-9和G22-14的抗病性研究。     

小麦新品种川麦42抗条锈病性遗传分析

条锈病是我国小麦最重要的病害之一,严重威胁小麦生产。川麦42是利用硬粒小麦-节节麦人工合成的高抗条锈病小麦新品种。为明确川麦42抗条锈性遗传基础,将川麦42分别与高感条锈小麦品种绵阳26、绵阳335杂交和回交,获得杂交F1、F2、BC1群体,其中,川麦42×绵阳26、川麦42×绵阳335F2群体分别为208和337株,川麦42/绵阳26//绵阳26、川麦42/绵阳335//绵阳335BC1群体分别为171和216株用于抗性遗传分析。利用条锈菌小种条中32号(CYR32)对抗感杂交的F1、F2和BC1群体接种,结果显示,所有F1代对条中32都表现免疫或高抗,F2代群体中抗∶感分离比例均符合3R∶1S理论比例,BC1群体抗∶感分离比也符合1R∶1S理论比例,说明川麦42对条中32的抗性由1对显性基因控制。     

陕西省115个小麦品种(系)抗条锈病基因的分子检测

 为掌握陕西省主栽与后备小麦品种对我国条锈菌的抗性水平,明确其抗锈基因分布,本研究选用条锈菌流行小种CYR32和新毒性小种V26对115份陕西省主栽和后备小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定,并分别利用抗条锈病基因Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr10、Yr18和Yr26的紧密连锁分子标记对这115份材料进行了分子检测。结果表明,供试小麦品种(系)中,抗CYR32的有61份,占53.04%;抗V26的有84份,占73.04%;对2个小种均抗病的有50份,占43.48%。分子检测发现115份材料均不含有Yr10;可能携带Yr9基因的有41份,占35.65%;可能含有Yr5、Yr18和Yr26的材料分别为3份、3份和2份,占2.61%、2.61%和1.74%。因此,当前陕西省主栽与后备小麦品种(系)对CYR32和V26的抗性整体水平还有待进一步提高,Yr9分布频率较高,而Yr5、Yr10、Yr18和Yr26分布频率较低,建议在以后小麦育种中减少Yr9的使用,加强利用Yr5和Yr18与其他有效基因聚合培育持久抗条锈病品种。     

Effect of plot geometry on epidemic velocity of wheat yellow rust

The size and shape of field plots can impact on both the cost and outcome of epidemiological experiments. In previous studies, epidemic velocity of yellow rust (caused by Puccinia striiformis f.sp. tritici ) on wheat ( Triticum aestivum ) has been examined in long, narrow plots (6·1 m by 73–171 m). The present study compares spread in square, 61 × 61 m plots versus narrow, 6·1 × 61 m plots at two locations. The objective was to test whether plot shape has a substantial impact on spatiotemporal spread of yellow rust. Velocity increased curvilinearly with time for both plot shapes and at both locations. Curves of epidemic velocity versus time were nearly identical in square versus narrow plots in both the upwind and downwind directions. Contrary to expectation based on simulations, the results did not indicate faster disease spread in square plots, though the plot sizes studied may be beyond that at which there is a rapid change of disease increase with increasing plot area. Velocity also increased curvilinearly in all eight compass directions of the square plots. Results indicate that narrow plots, which are substantially less costly than equidimensional plots, may be justified for studying the spatiotemporal spread of wheat yellow rust and other diseases with similar epidemiological characteristics.